Geboorde tunnel
Hollands paradepaardje

Het licht gloort aan het einde van de tunnel: onder de grond is er genoeg ruimte voor wegen, winkels en bedrijven. De bloemen van Aalsmeer zien straks geen daglicht meer voordat ze op Schiphol arriveren en reizigers met het vliegtuig stappen in de snelmetro, die hen in 7 minuten van het 'oude' vliegveld naar het in de Noordzee gelegen Schiphol II brengt. Dat denkt althans de Delftse prof. ir. E. Horvat, Nederlands eerste en tot nu toe enige hoogleraar ondergronds bouwen.

Volgens hem beseffen te weinig Nederlanders dat het boren van tunnels een gat in de markt en dus een uitstekend exportproduct is. „We moeten van gekke ideeën haalbare oplossingen maken. Niet alleen treinen in tunnels stoppen, maar ondergrondse transportsystemen aanleggen”, zo zei de hoogleraar vorige week op een congres dat in het teken stond van de Tweede Heinenoordtunnel. Niet elke ingenieur viel Horvat bij in zijn toekomstvisie. „Die kwajongens uit Holland moeten niet denken dat ze gelijk een leidende rol kunnen spelen. Laten we eerst maar de Westerscheldetunnel tot een goed einde brengen. Dan zien we waar we staan”, reageerde een congresdeelnemer, die toegaf dat de bouw van de Tweede Heinenoordtunnel een prestatie van formaat is.

Overlast
In plaats van de traditionele bouwtechnieken van stal te halen, besloten de uitvoerders van het project tot een voor Nederland unieke werkwijze. De traditioneel in Nederland toegepaste tunnelbouwtechnieken, zoals de afzinkmethode en de openbouwputmethode, mogen dan relatief goedkoop zijn, ze leveren nogal wat overlast voor de omgeving op. Daarom begonnen op 9 oktober 1995 graafmachines met het bouwrijp maken van het gebied voor 's lands eerste geboorde tunnel, aan de noordkant van de Oude Maas.

Om kennis en ervaring op te doen met het boren in zachte bodem, riep de minister van Verkeer en Waterstaat de bouw uit tot praktijkproject. Onderzoekers van het Centrum Ondergronds Bouwen (COB), studenten van de Technische Universiteit Delft en andere belanghebbenden volgden het boorproces met veel interesse. In de omgeving staan geen huizen, de diameter van de tunnelbuizen is 'slechts' 7,6 meter; dat maakte de Tweede Heinenoordtunnel tot een geschikt proefkonijn.

Het betekende wel een extra aanslag op het budget. „Je moet denken in de orde van 40 miljoen gulden boven de 220 miljoen gulden die het project met een andere methode had gekost. We zien het echter als een kennisinvestering”, zo relativeert de toenmalige projectleider ing. J. B. M. Admiraal de financiële gevolgen van de keuze. Sinds 1 januari is Admiraal programmadirecteur van het COB.

Lekkage
De 60 meter lange tunnelboormachine (TBM) was een belangrijke investering. Het snijrad aan de voorkant van de TBM boorde de grond weg, terwijl dezelfde machine aan de achterzijde van het boorfront telkens een nieuwe ring van de betonnen tunnelwand plaatste. De tunnelboormachine vermengde de afgegraven grond met een spoelvloeistof en pompte dit mengsel vervolgens naar een installatie op het bouwterrein. Een ingenieuze machine, die echter een drietal keren voor problemen zorgde.

Zo ontstond in mei en juni 1997 een lekkage bij de rubberen staartafdichting van de boormachine. Daardoor stroomde er water langs de achterkant de TBM in, naar de ruimte tussen de tunnelwand en de machine. De problemen waren net achter de rug, toen 2 maanden daarna door een scheur in de bodem spoelmengsel weglekte, waardoor de druk in het systeem wegviel. Met behulp van kattenbakkorrels dichtten de mannen het gat. Het boorproces liep door de mankementen een vertraging van 4 maanden op, maar uiteindelijk klaarden de bouwers de klus in 9 maanden en genieten de projectmedewerkers van alle enthousiaste reacties.

Nieuwe projecten
De ingenieurs zijn zo opgetogen over de gebruikte methode dat ze het liefst morgen zouden beginnen met alle projecten die op stapel staan: de Botlektunnel, de Sophiatunnel onder de Noord, de tunnels voor de Betuwelijn, de Westerscheldetunnel en de noord-zuidlijn voor de metro in Amsterdam. In vergelijking met deze laatste projecten, lijkt de bouw van de Tweede Heinenoordtunnel een makkelijk karwei. De weg- en waterbouwers hebben wel ervaring opgedaan, maar de nieuwe projecten vereisen een specifieke aanpak.

Zo zal de Westerscheldetunnel vanwege de grote lengte dwarsverbindingen tussen de twee tunnelbuizen krijgen. „Die had de Tweede Heinenoordtunnel niet nodig, bovendien zijn ze erg duur. Ze kosten ongeveer 1 miljoen gulden per verbinding”, zegt Admiraal.

Volgens hem kunnen de projectleiders van de Westerscheldetunnel profiteren van de „leermomenten” bij de bouw van de Tweede Heinenoordtunnel. „Toch ben ik erg benieuwd hoe de tunnelboormachine reageert op de klei van de Westerschelde. Die klei is heel anders dan de soort onder de Oude Maas. Bovendien gingen wij tot 30 meter diep, terwijl de tunnel onder de Westerschelde op 60 meter diepte komt.”

Admiraal zal ook het project in Amsterdam met interesse volgen: „Daar moeten ze onder huizen boren. We moeten afwachten of de huizen niet zullen verzakken. Het is van belang of de fundering van hout is of dat de panden op staal gefundeerd zijn. Er staan in de hoofdstad diverse historische gebouwen waarvan het onzeker is hoe stabiel die funderingen zijn. Ze kunnen in Amsterdam echter profiteren van de palenproef die wij hebben uitgevoerd.” In de bedding van de Oude Maas zijn tientallen heipalen geslagen, om het effect van het boren op funderingen te onderzoeken. Op de palen zijn vervolgens containers geplaatst om zo een met de Amsterdamse binnenstad vergelijkbare situatie na te bootsen. „De resultaten zijn voor binnen- en buitenland van belang.”

Toekomst
Tot nu toe kwamen de boormachines uit het buitenland. IHC Tunneling Systems werkt echter in stilte aan een nog betere machine. „Eén die continu doorboort en niet meer stilstaat om een nieuwe ring van de tunnelwand te plaatsen. Dat levert tijdwinst en dus een aanzienlijke kostenbesparing op”, meldt ir. H. A. Greve, general manager van IHC. Ook het Duitse bedrijf Herrenknecht, de leverancier voor de TBM's van de Tweede Heinenoordtunnel en de nog aan te leggen Westerscheldetunnel, werkt aan zo'n verbetering.

Admiraal zit niet te wachten op een doorbraak in de techniek van tunnelboormachines. „De grote vraag is of wij nu structureel ondergronds willen bouwen of niet. Daarvoor is bestuurlijk lef en durf nodig. Als we blijven steken in een discussie over het rendement van investeringen, zullen we niet ver komen.”